【正文】 了解糖的功能對醫(yī)學(xué)的影響可能遠(yuǎn)超過改進(jìn)藥的劑量及戰(zhàn)勝癌癥。DNA僅有 4種基本單元，蛋白質(zhì)有 20種，而糖有 30種以上。對糖生物學(xué)的深入研究可能會產(chǎn)生新藥，或改進(jìn)現(xiàn)有藥物的療效。 糖原組學(xué)將成為生物學(xué)研究熱點 在基因組學(xué) (Genomics)和蛋白質(zhì)組學(xué) (Proteomics)相繼成為生物學(xué)的重點研究領(lǐng)域后，糖原組學(xué) (Glyics)有望取得突破性進(jìn)展。 糖類的遺傳與變異 遺傳和變異 是生命過程不可缺少的兩個重要方面，二者都有 兩重性 。該發(fā)現(xiàn)的新穎性得到國際同行的高度重視和評價。忽視糖類作用所得到的某些抗 HIV制劑 治標(biāo)不治本 。膳食不平衡、營養(yǎng)不良、營養(yǎng)過剩，時間長了會 損傷調(diào)控糖類吸收和代謝的遺傳系統(tǒng) ，可能是發(fā)生 II型糖尿病的根本原因。雖然關(guān)于生命起源的偶然學(xué)說是最省力氣的解釋，但偶然中存在著必然，這條通路有待人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。 糖類遺傳密碼可能與糖類本身有密切關(guān)系 （包括糖甙、糖苷衍生物）。與蛋白質(zhì)遺傳密碼類似， 生物體內(nèi)也可能存在糖類遺傳密碼 。 核糖２位羥基是 DNA和 RNA在遺傳學(xué)上的本質(zhì)差別，由此可見糖類在遺傳學(xué)上 扮演著核心和關(guān)鍵角色 。 21世紀(jì)生命科學(xué)的研究焦點是對 多細(xì)胞生物的高層次生命現(xiàn)象 的解釋，因此，對生物體內(nèi)細(xì)胞識別和調(diào)控過程的信息分子 —— 糖類的研究是必不可缺的，各國都在加大投資以獲得各自應(yīng)有的地位。編輯出版了專著《 糖工程學(xué) 》 。以糖命名的藥廠應(yīng)運而生，美國 Scripps研究所的華裔科學(xué)家王啟輝首先應(yīng)用 3種不同的糖基轉(zhuǎn)移酶，酶促合成了 SiaLeX。當(dāng)組織受到損傷時，白血球和內(nèi)皮細(xì)胞粘附，沿壁滾動而穿過血管壁，進(jìn)入受損組織殺滅入侵的異物。導(dǎo)致了 “ 糖生物學(xué) ” 的誕生。他和 Dwek合作確證了這種缺乏 Gal的IgG發(fā)生了構(gòu)象變化，被自身作為異物而產(chǎn)生了相應(yīng)抗體，在血管和關(guān)節(jié)等部位出現(xiàn)了免疫復(fù)合物的沉積，從而引發(fā)類風(fēng)濕疾病的發(fā)生。 IgG糖鏈與 類風(fēng)濕病 的關(guān)系研究得較為透徹。在細(xì)胞表面還包裹著一層作為細(xì)胞間質(zhì)組分的蛋白聚糖，一些蛋白聚糖也能整合到質(zhì)膜中 ,統(tǒng)稱為糖復(fù)合物。在 H抗原上進(jìn)一步接上 NGalNAc或 Gal之后，則 H抗原就轉(zhuǎn)變成為 A抗原或 B抗原，有 1型和 2型之分。經(jīng)過許多免疫學(xué)家包括Landsteiner和 Watkins等半個多世紀(jì)的研究，1960年 Witkins確定了 ABO(H)的抗原決定簇是糖類，并測定了有關(guān)糖類的結(jié)構(gòu)。人類的主要血型是ABO型。 多糖的 降血糖 活性 甘蔗莖中的多糖Ａ Ｆ汁液 [非蔗糖部分 ]能 降低小鼠血糖 水平。肝素是一種應(yīng)用已久的天然抗凝血劑，通過 抑制凝血蛋白酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槟?起作用。實驗證明大多數(shù)多糖的抗腫瘤作用機理 不是通過直接的殺細(xì)胞或抑細(xì)胞作用 ，而是通過 增強宿主的免疫防御系統(tǒng) 來發(fā)揮作用。其中香菇多糖，裂裥多糖，茯苓多糖和云芝糖肽等已進(jìn)入 臨床應(yīng)用 。多糖具有許多生物活性： 調(diào)節(jié)免疫功能， 細(xì)胞脂多糖是 Ｂ淋巴細(xì)胞 增殖的專一刺激劑，而對Ｔ細(xì)胞無作用 。多糖最重要的藥理作用是 免疫促進(jìn)作用 ，功能確切多糖的原生藥大多屬于 補益 類中藥，如人參和黃芪多糖的原生藥人參與黃芪是知名的 補氣 中藥；銀耳和枸杞子均是 滋陰 中藥，淫羊霍和肉蓯蓉多糖的原生藥淫羊霍與肉蓯蓉是最常用的 壯陽 藥；當(dāng)歸及阿膠多糖的原生藥當(dāng)歸與阿膠是最具傳統(tǒng)的 補血 中藥等等。 ? ③ N糖肽鍵： N乙酰葡萄糖胺與 Asn之間形成的 三、肽聚糖 （ peptidoglycan） ? 肽聚糖 是 細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分，基本構(gòu)成單位為 N乙酰胞壁酸（ NAG） 和 N乙酰葡萄糖胺（ NAM）， 以及一個四肽， NAG與NAM相間排列，通過β?1,4糖苷鍵連接，在NAM的乳酸上連接一個四肽 糖類部分內(nèi)容提要： ? 單糖 的結(jié)構(gòu)（主要單糖的投影式，簡寫），構(gòu)型（ DL構(gòu)型）及其相關(guān)概念（旋光異構(gòu)，差向異構(gòu)，異頭體等），構(gòu)象，性質(zhì) ? 寡糖 ，重點幾個二糖結(jié)構(gòu)（麥芽糖，蔗糖，乳糖）。 糖蛋白合成后由高爾基 復(fù)合體根據(jù)蛋白質(zhì)上的信號 對其進(jìn)行分類運送。 2）、 N連接：寡糖鏈共價連接在肽鏈的 Asn殘基的 酰胺氮 上。是細(xì)菌的莢膜和粘液多糖，可以分為酸性，中性和含氨基這三類。 ? 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由 L－艾杜糖醛酸 LIduUA （或者葡萄糖醛酸 DGlcUA ） 和 葡萄糖胺 組成二糖單位 ， 同時 C2上的 NH2和 C6上的 OH可分別被硫酸酯化。 硫酸軟骨素的主要生理功能及其應(yīng)用 ? 與形態(tài)的維持、抵御病菌和毒素，以及皮膚創(chuàng)傷的愈合有關(guān)。 2）、硫酸軟骨素 （ Chondroitin Sulfate ） ?軟骨的主要成分，廣泛存在于結(jié)締組織、筋腱、皮膚等。 ? 透明質(zhì)酸 （ Hyaluronate ）是一種不被硫酸化的糖胺聚糖，也不與蛋白質(zhì)共價連接 (但是可以非共價結(jié)合，如蛋白聚糖 )，而是游離存在。另一個常常是 糖醛酸 。 糖胺聚糖（或稱粘多糖） (Glycosaminoglycan) ? 粘多糖 [mucopolysaccharides]、糖胺聚 [多 ]糖 [glycosaminoglycans]、氨基多糖 [polyaminoglucose]及酸性糖胺聚糖等名稱。 果膠 (Pectin) 半纖維素 (Hemicellulose) 瓊脂 (Agar) 和 瓊脂糖 (Agarose) 糖胺聚糖（或稱粘多糖） (Glycosaminoglycan) 植物雜多糖 1） 、果膠（ pectin) ? 果膠是最復(fù)雜的一類多糖 ,通常指各種程度 甲基酯化的 α1,4半乳糖醛酸聚糖 . ? 果膠類物質(zhì)的化學(xué)組成 ,主要以 α1,4糖苷鍵鍵合的 D半乳糖醛酸為基本結(jié)構(gòu) .其羧基部分或全部甲基酯化，有些含有 α1,2連接的鼠李糖殘基。 ? 甘露聚糖 在酵母細(xì)胞壁中存在，以 α1,4糖苷鍵連接。 ? 幾丁質(zhì)與纖維素之間唯一的化學(xué)差別是后者 C2上的羥基被前者的乙酰氨基取代。一些真菌能分泌纖維素酶。 纖維素（ cellulose) ? 綠色植物體內(nèi)約有 50%碳存在于以纖維素的形式。 ? 糖原結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似 ，主要是 α吡喃葡萄糖，按 α1,4糖苷鍵縮合而的， 糖原的分支程度比支鏈淀粉更高 。 支鏈淀粉 與 KII2顯紫色。 ? 根據(jù)結(jié)構(gòu) 可分為： 直鏈淀粉（ amylose ） 支鏈淀粉（ amylopectin ） 1）直鏈淀粉 ? 直鏈淀粉由 DGlc通過 α14鍵連接而成。一般由 7或者 8個葡萄糖單位通過 α1,4糖苷 鍵連接而成。 在蕨類中代替蔗糖成為主要的可溶性儲存糖，在昆蟲中用作主要血循環(huán)糖。 縮寫為 Gal(β14)Glc。 ? 蔗糖（ Sucrose ） ,乳糖（ lactose ） 和麥芽糖（ maltose ）是自然界最為豐富的二糖。葡糖酸能夠與鈣鐵等離子形成可溶性鹽，作為藥物易被吸收 4） 、糖醇（ p26） ? 幾種重要單糖的糖醇在自然界中都有存在，是生物體的代謝產(chǎn)物。是糖代謝的必須步驟。 核苷中的糖苷鍵。 ? 糖環(huán)中的 半縮醛 也可以與 胺中的氮原子 反應(yīng)成苷，稱為N糖苷鍵 。 OH糖 糠醛或糠醛衍生物 紫色 濃 H2SO4 脫水 α 萘酚 ? Molisch反應(yīng)可以 鑒定糖的存在 。 CCHOOHHCH 2OHC H O HC O HC H 2 O HCCHHOHOCH 2OHC HCH 2OHCOHHODGlc D葡萄糖 1， 2烯醇式 葡萄糖 D－ Fru D果糖 D－ Man D甘露糖 Ba(OH)2 Ba(OH)2 Ba(OH)2 1）、異構(gòu)化（弱堿的作用 p15） 在堿性水溶液中單糖發(fā)生分子重排，通過烯二醇中間物互相轉(zhuǎn)化，稱之為酮－烯醇互變異構(gòu) 2）、單糖的氧化（ p16） ? 弱氧化劑：常用含 Cu2+的堿性溶液，氧化成糖酸 Fehling試劑 ： CuSO NaOH、酒石酸鉀鈉 Benedict試劑 ： CuSO Na2CO檸檬酸鈉 為常用的定量測定還原糖的試劑 ? 溫和氧化劑氧化成醛糖酸；Br2－ H2O ? 強氧化劑氧化成醛糖二酸：如濃 HNO3 CHO(CHOH)nCH2OHCOOH(CHOH)nCH2OHCOOH(CHOH)nCOOHCHO(CHOH)nCOOHBr2－ H2O （僅限醛糖） 濃 HNO3 （生物體內(nèi)） 糖酸 醛糖 糖二酸 糖醛酸 3）、單糖的還原（ p17） CHOCH2OHCH2OHCH2OH[H] DGlc D－葡萄醇 （山梨醇） CHOCH2OHCH2OHCH2OH[H] D－甘露糖（ Dman） D－甘露醇 CH 2OHCOHCH 2OHHCH 2OHCHCH 2OHHOCH 2OHCCH 2OHO[H] [H] D－ Fru D－ 葡萄醇 D－ 甘露醇 ? 單糖的羰基在適當(dāng)?shù)倪€原劑如 NaBH4存在條件下能被還原成多元醇 4）、形成糖脎（ Osazone， p18） 許多糖可以與苯肼(C6H5NHNH2)反應(yīng)生成淺黃色的晶體 —— 脎。 2）、構(gòu)象的描繪方法 各種不同的構(gòu)象由于繞單鍵旋轉(zhuǎn)可以迅速互變 3）、吡喃糖的構(gòu)象 吡喃糖環(huán)常采取椅式 (chair)和船式(boat)構(gòu)象。 練習(xí)： 以下化合物中 (1)哪個是半縮酮形式的酮糖？ (2)哪個是吡喃戊糖？ (3) 哪個是 α D醛糖？ (4)哪個是 β L醛糖 ? 答案 ：（ 1） C；（ 2） D；（ 3） B。 正確 Haworth式（投影式） 不論是 D型還是 L型，異頭碳羥基與末端羥甲基是反式的為 α異頭物，順式為 β異頭物。葡萄糖也不能與亞硫酸氫鈉起加成反應(yīng)等 . 2)、 Fisher環(huán)狀結(jié)構(gòu) ? 1893年 Fisher提出環(huán)狀結(jié)構(gòu)說。 稱 βD(+)葡萄糖 將這兩種葡萄糖分別溶于水后 ,其旋光